森林被誉为“地球之肺”,地球面积大约三分之一都是林地,它们对人类生存和地球生态环境的改善都有重大作用,森林火灾是毁坏森林最严重的灾害,给人类社会带来的危害更是不可估量。森林防火监测传统方法是人工巡视、无人机巡航、瞭望塔巡护等,随着物联网技术的发展也出现了一些现代化的方案,但是这些方案存在通信方式林区环境适应性能差、组网复杂等问题,因此开展森林防火探测的研究具有相当重要的工程应用价值。通过对林业管理单位调研国有林区的森林资源保护和开展森林防火问题,根据其需求提出了基于LoRa和北斗短报文的森林防火探测终端的设计方案,该方案具有基于无线传感器网络的森林防火信息探测、巡检数据短报文回传、异常数据自动提示等特色功能,主要包含了防火探测节点、基于北斗短报文的汇聚节点、北斗指挥机接收系统等组成部分。在森林防火探测终端设计中,探测节点采用温湿度传感器、烟雾传感器采集森林防火数据,通过数据融合与压缩算法处理后,将数据通过LoRa通信单元发送到汇聚节点,再利用北斗短报文通信传输到北斗指挥机接收系统,数据传输实时性更高。为实现终端寿命长的需求,在硬件电路和工作流程设计中均采取了相关降低功耗策略。除此以外,在硬件电路设计方面还为其预留了多个通用电平输入输出接口,并且设计了ADC电池电量采集电路,对电池低电量进行预警,以便管理单位及时掌握终端能量状况。通过实验测试表明,所设计的基于LoRa和北斗短报文的森林防火探测终端对防火数据探测结果精确,通信系统传输实时性高、数据解析准确、误报率低,在小山林中进行实地测试,树木遮挡条件下的通信覆盖半径有效距离达500m,整个通信系统运行流畅,理论上北斗短报文结合LoRa通信可以实现1小时周期内最大250个节点上传数据。